Sûreté de fonctionnement, reconfiguration et marches dégradées des onduleurs multiniveaux à IGBT

• Auteur / Autrice : Philippe Baudesson
• Direction : Thierry Meynard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électrotechnique

Redondance (ingénierie)

Onduleurs (électricité)

Fiabilité

Mots clés libres

Igbt

Résumé

Cette thèse traite de la sûreté de fonctionnement des onduleurs moyenne tension - moyenne puissance suite au défaut d'un semicondusteur de puissance (IGBT ou diode). Dans un premier temps, l'auteur analyse les causes des défaillances d'un interrupteur. Puis il étend l'étude du défaut à la cellule de commutation pour déterminer le comportement d'un court-circuit au sein de la cellule. Pour protéger le système d'un tel défaut, des circuits sont proposés et des nouvelles structures faisant apparaître un partitionnement ou des redondances sont étudiées. Leur fiabilité a également été analysée. Parmi ces structures, le convertisseur multicellulaire série a fait l'objet d'une étude approfondie. Cela a permis d'établir les conséquences sur la structure d'un défaut de court-circuit et d'ouverture d'un interrupteur et de prendre en compte leur danger potentiel pour améliorer la sécurité du convertisseur. Suite à cette étude, le dimensionnement de ce convertisseur et de son filtre rééquilibrage a été posé afin de permettre une tolérance au défaut tout en assurant la sécurité de la source et de la charge. Un capteur capable de détecter, de localiser et d'identifier en temps réel le défaut a également été réalisé et validé sur un bras d'onduleur à 3 cellules 4 niveaux pour assurer la reconfiguration et la marche dégradée du système.